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传染病,病原体, 细菌, 病毒,预防等的基本常识

(2020-01-22 19:23:53) 下一个

1,
What are infectious diseases?

传染病是由pathogens病原体引起的疾病,例如细菌,病毒,真菌,或寄生虫。

当细菌,病毒或其他病原体侵入人体并开始繁殖时,即发生感染。这是疾病的第一步。当身体细胞受到入侵的病原体的损害而正常的细胞过程被破坏时,就会发生疾病。人体正常细胞被破坏的过程会导致特有的症状,我们能够从这些症状中判断出pathogens(The disruption of cell processes causes symptoms that are specific to the pathogen).

 

2,
What are microorganisms and pathogens?

微生物A microorganism or microbe is an organism that is so small that it is microscopic (invisible to the naked eye). 但是,有些单细胞的原生生物是肉眼可见的,有些多细胞的物种是微观的。微生物分为七种:细菌,古细菌,原生动物,藻类,真菌,病毒和多细胞动物寄生虫(蠕虫)。


当微生物A microorganism导致感染和疾病时,就成了病原体A pathogen (pathogenic microorganism)。


健康的人体里藏匿着各种不同的细菌群(皮肤/口腔/鼻腔/reproductive organs),特别是肠道部位生存着其他各种病菌。称为共生菌。共生细菌的数量大约是人体细胞的10倍。共生菌对人体有益。

“但是,即使是最有益的细菌,如果它们在不恰当的地方大量滋生的话,也可能导致严重的疾病。比如,细菌跑到血液中,就会导致败血症;进入腹部器官之间的组织网络中,就会导致腹膜炎”。

人类微生物群系(Human microbiome)又称为正常菌群(Normal Flora)是某些微生物与宿主在长期的进化过程中形成共生关系,对生物体无害的一类细菌。过度清洁,滥用抗生素等等,都会导致Normal Flora 失衡,引发疾病。

我们在医院常见的contact isolation中,MRSA, VRE,  C.Diff都是抗生素抵制的细菌,很麻烦。

 

 

3,
What are the different types of pathogenic microorganisms?

病原性生物有五种主要类型:病毒,细菌,真菌,原生动物,和蠕虫,可能还有一些未知的;

 

 

4,
What are Viruses and Bacteria?

  • 细菌

细菌是细胞,有细胞壁,有DNA,有细胞器。可以自行生产合成需要的酶并且代谢。可以自行分裂繁殖。几乎生活在任何地方的单细胞微生物。细菌的大小是微米级的。普通显微镜下可以看到,是完整的细胞结构,可在体外生存,如结核、伤寒、鼠疫都是由细菌引起,治疗方案使用抗生素治疗。
 
细菌是比病毒更复杂的生物,不需要活的宿主就能繁衍或繁殖。细菌既可以是有益的,也可以是有害的。
有益例子:在牛奶和酸奶等乳制品中可以发现有益细菌。在我们的肠道中携带的细菌,有助于消化食物并破坏引起疾病的生物。

有害细菌的例子: 有害细菌会产生毒素而致病病。细菌可以引起结核,链球菌性喉炎,和尿路感染等感染。譬如 MRSA,大肠杆菌,沙门氏菌

 

  • 病毒

病毒比细菌小很多了,病毒的大小是纳米级,需要在更高级的电子显微镜下才可看到,主要结构由核酸核心(其遗传物质)和包裹核酸的蛋白质外壳组成 (a protein coat wrapped around a nucleic acid core),也就是一个壳子里面有DNA或者RNA。病毒通过感染细胞,注入DNA或RNA,利用感染细胞的细胞器来复制自身。然后释放出去感染更多细胞。病毒是一个生物大分子(类似于酶、核酸、蛋白质、糖类都是生物大分子),无细胞结构,如艾滋、流感、乙肝都是由病毒引起,治疗方案只能用特定的抗病毒药物。


每种病毒只能在某些特定的宿主体内繁殖。例如,某些病毒仅感染人类,而其他病毒仅感染狗。所以,我们不用担心会从狗身上得感冒。

为了感染人体细胞,病毒必须以化学的方式chemically附着在宿主细胞上。整个病毒或其遗传成分会穿透细胞的细胞质。病毒的DNA或RNA会干扰宿主的遗传物质,并redirects the cell to produce copies and form new virus particles(形成新的病毒颗粒)。这些被复制繁殖的病毒通常在细胞破裂并被破坏时从细胞中释放出来。


新的病毒颗粒传播到其他细胞,重复此过程,并导致感染和疾病。

显然,病毒病原体并没有防御能力,也没有专门的方法来控制其在全身的传播。它们的结构可能很简单,但是它们的反应机制复杂,并且其入侵人体的后果可能是致命的。


人类在不断进化,病毒也是一样的,人类的进化就是基因的不断进化的结果,病毒也是基因的载体,病毒也在进化。

 

 

5,
传播方式

Direct transmission:包括与土壤,植物,或感染病原体的人接触

Indirect transmission:病原体传播到宿主的方法。这些包括:airborne,vector borne,and vehicle-born。

 

  •  airborne–an infectious agent is carried from a source to a host while suspended in air particles.
  •  vector borne–an infectious agent is carried by a live carrier, such as a mosquito, flea, rat, or tick.
  • vehicle-borne–an agent is carried by an inanimate object, such as food, water, blood or items such as surgical instruments.


主要谈谈空气传播 - 传染原被悬浮在空气颗粒中时,从源头传播到宿主

  • 飞沫传播:含有大量病原体的飞沫在病人呼气、喷嚏、咳嗽时经口鼻排入环境。大的飞沫迅速降落地面,小的飞沫在空气中短暂停留,局限于传染源周围。因此,经飞沫传播只能累及传染源周围的密切接触者。这种传播在一些拥挤的公共场所如车站、临时工棚、监狱等较易发生。对环境抵抗力较弱的流感病毒、百日咳杆菌和脑膜炎双球菌常经此方式传播。
  • 飞沫核传播:飞沫在空气悬浮过程中由于失去水分而剩下的蛋白质和病原体组成的核称为飞沫核。飞沫核可以气溶胶的形式漂流至远处。结核杆菌等耐干燥的病原体可经飞沫核传播。
  •  尘埃传播:含有病原体的飞沫或分泌物落在地面,干燥后形成尘埃。易感者吸入后即可感染。凡对外界抵抗力较强的病原体如结核杆菌和炭疽杆菌芽孢均可通过尘埃传播。

 

 

5.
Prevention and Treatment

细菌可以是无害甚至有益于人体健康的,是可以独立生存的。而病毒所有目的就是复制自己。所以不感染就没有存在的意义。是为最纯粹的Selfish gene。病毒可以感染细菌,反过来就不行。有些病毒感染后会把自己的基因加入到宿主到基因里,从而跟宿主共存。随宿主基因一起复制。recombinant DNA就是这么搞出来的,靠病毒vector把需要复制的基因注入细菌细胞。

预防方面,对于病毒最有效的手段是疫苗。对于细菌,也可以用疫苗,不过更复杂一些。也可以使用抗生素预防(比如手术前之类的),不过要遵医嘱。

治疗方面,细菌感染使用抗生素。病毒感染使用抗病毒药物。由于两者结构完全不同,抗生素对病毒完全无效,反之亦然。

 

6,
预防感染的最佳方法是阻止病原体传播.

有两种:

一种是Standard precautions

包括:
勤洗手,Hand hygiene。
使用个人防护设备(e.g., gloves, gowns, masks)
安全注射方法。
安全处理患者环境中潜在污染的设备或表面,   
呼吸卫生/咳嗽礼节,Respiratory hygiene/cough etiquette

 

 

另一种是Transmission-based precautions, are used when standard precautions alone are not sufficient to prevent the spread of an infectious agent.

包括:

Airborne precautions:较小的 particles ,直径小于 5 µm,能够在空气中传播很远, 能够蒸发, 能够较长时间悬浮在空气中, 通过coughing, sneezing, talking等方式接触到易感宿主(susceptible host);Illnesses that require airborne precautions include, but are not limited to: Tuberculosis, Measle, Chickenpox (until lesions are crusted over), Localized (in immunocompromised patient) or disseminated herpes zoster (until lesions are crusted over)。

预防:

  • PPE use: Wear a fit-tested N-95 or higher level disposable respirator,
  •  If substantial spraying of respiratory fluids is anticipated, gloves and gown as well as goggles or face shield should be worn
  •  Perform hand hygiene.

 

Droplet precautions:较大的 particles ,直径大于 5 µm,能够在空气中 travel up to 3 feet (90cm),通过coughing, sneezing, talking等方式接触到易感宿主 susceptible host.  Illnesses that require droplet precautions include, but are not limited to: Respiratory viruses (e.g., influenza, parainfluenza virus, adenovirus, respiratory syncytial virus, human metapneumovirus), Bordetella pertusis, mumps, and for first 24 hours of therapy: Neisseria meningitides, group A streptococcus.

预防:

  • PPE use: Wear a facemask, such as a procedure or surgical mask
  •  If substantial spraying of respiratory fluids is anticipated, gloves and gown as well as goggles
  • Perform hand hygiene.


Contact precautions:
病人的排泄物( patients with norovirus, rotavirus, or Clostridium difficile)
伤口流出物  Draining wounds,
分泌物 Uncontrolled secretions
任何其他体液血液(Pressure ulcers, or presence of ostomy tubes and/or bags draining body fluids)

预防:

  • Hand hygiene:  before touching patient and prior to wearing gloves
  •  PPE use: Wear gloves, gown,, face shield, goggles, Perform hand hygiene

 

7,

预防千万条,口罩有一条。 不往人群挤,病毒不缠你。 洗手很重要,胜过吃补药。 通风也要紧,疾病无踪影。 野味不要尝,以免损健康。

接种疫苗
经常洗手
注意食品安全
避免与野生动物接触
进行安全性行为
请勿共享牙刷,梳子和吸管等物品
增强自身抵抗能力

 

 

8,有兴趣的童鞋可以看看这几张图:)

 

Figure 1. A variety of microorganisms can cause disease. Pathogenic organisms are of five main types: viruses, bacteria, fungi, protozoa, and worms.

 

 

 


Figure 2. Pathogens can be found in various compartments of the body, where they must be combated by different host defense mechanisms

 

 


Figure 3. HIV A scanning electron image of an HIV virus (spherical green shapes) on a human lymphocyte (white blood cell).  Image Credit: CDC/ C. Goldsmith, P. Feorino, E. L. Palmer, W. R. McManus

 

 

Figure 4.   Basic sites of antibiotic activity

 

 

PS:

大多数病毒耐冷不耐热, 病毒本身对外界的抵抗力不强, 50C to 60C 30分钟左右可以灭活。这也是为什么发烧对人体有保护作用。大部分病毒在正态分布,但是特异病毒,变异病毒,也会出现在左右偏态分布的的。 

譬如SARS, is stable for 3 weeks at room temperature in liquid environment but easy to be killed by heat 56C 

秋冬易感冒,与人体自身免疫下降,体内Vd下降,鼻腔呼吸道收缩,鼻黏膜白细胞减少,空气干燥,等因素有关。在潮湿空气中,感冒病毒难以积聚成量而导致症状,潮湿空气中颗粒状大,易落地面。 冬天在干燥空气中,颗粒小,悬浮空气中,会呈燎原之势。 

这次武汉的SARI, 按照以往对冠状病毒的经验,在乙醚,75%的乙醇,含氯的消毒剂,还有过氧乙酸等等,这些溶剂都可以有效地灭活病毒。

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